高考物理二轮复习 刷题首选卷 专题十四 力学实验精练（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题十四力学实验
『经典特训题组』
1．如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
答案(1)0.02s
(2)0.70cm(0.68～0.72cm均可)0.100m/s
解析(1)时间间隔为T＝eq\f(1,50)s＝0.02s。
(2)毫米刻度尺的精确度为1mm，故AB间的距离为xAB＝1.70cm－1.00cm＝0.70cm，vC＝eq\f(xBD,2×5T)＝eq\f(2.00×10－2,2×5×0.02)m/s＝0.100m/s。
2．使用如图所示的气垫导轨装置进行实验测物体加速度a。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间分别为Δt1、Δt2都可以被测量并记录。挡光片宽度为d，两光电门间距离为s，回答下列问题：

(1)M通过G1的速度为________(用d、Δt1表示)；
(2)M的加速度a＝________(用d、s、Δt1和Δt2表示)。
答案(1)eq\f(d,Δt1)(2)eq\f(d2Δt\o\al(2,1)－Δt\o\al(2,2),2sΔt\o\al(2,1)Δt\o\al(2,2))
解析(1)利用较短时间内的平均速度等于瞬时速度可得：M通过G1的速度为v1＝eq\f(d,Δt1)。
(2)同理可得M通过G2的速度为v2＝eq\f(d,Δt2)，根据匀变速直线运动的规律可得2as＝veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)，即2as＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2，解得a＝eq\f(d2Δt\o\al(2,1)－Δt\o\al(2,2),2sΔt\o\al(2,1)Δt\o\al(2,2))。
3．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)如图甲所示，将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________。由表可知所用刻度尺的分度值为________。
(3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图象，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)。
(4)由图乙可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过表中数据可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2)。
(5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。

答案(1)竖直(2)静止L31mm(3)Lx
(4)4.910(5)相等
解析(1)安装实验装置时，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；用刻度尺测量长度时读数应估计到最小分度的下一位，可知L3读数不规范，没有向后估读一位；由表内数据可知所用刻度尺的分度值为1mm。
(3)充分利用测量数据和图象，根据公式ΔF＝Δmg＝kΔx可知横轴是弹簧的长度与Lx的差值。
(4)根据胡克定律公式ΔF＝kΔx，有
k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(Δmg,Δx)＝eq\f(6.0×10－2×9.8,12×10－2)N/m＝4.9N/m；
由表格得到，弹簧原长为：L0＝25.35cm，挂砝码盘时：Lx＝27.35cm，
根据胡克定律，砝码盘质量为：
M＝eq\f(kLx－L0,g)＝eq\f(4.9×27.35－25.35×10－2,9.8)kg＝0.01kg＝10g。
(5)开始时，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度L0，由于采用图解法，弹簧的自重对实验的结果没有影响，所以劲度系数的测量值与真实值相比是相等的。
4．在进行“探究共点力合成的规律”的实验中，用如图a所示的两个力拉弹簧使之水平伸长至某一位置，并适当调整力的方向，期间保持弹簧始终水平，使两力之间的夹角为90°。(图中钩码规格相同)

(1)换用一根线水平牵引弹